IP<0 時(shí)激磁電壓波形 Vex 及激磁電流波形,圖中紅色曲線 為 IP=0 時(shí)激磁電流波形。為方便下一節(jié)對(duì)自激振蕩磁通門傳感器建模,將零點(diǎn)選擇為激磁電流達(dá)到反向充電電流 I-m 時(shí)刻,此時(shí)激磁電壓恰好發(fā)生翻轉(zhuǎn)。當(dāng)一次電流 IP<0,即為負(fù)向直流偏置,其在鐵芯 C1 中產(chǎn)生恒定的去磁直流磁通, 鐵芯 C1 磁化曲線將向右發(fā)生平移使鐵芯 C1 進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū)的閾值電流變小。 且負(fù)向飽 和閾值電流滿足 I-th1=I-th-βIp,此時(shí)新的振蕩過程將不同于原 IP=0 時(shí)自激振蕩過程,由于 負(fù)向飽和閾值電流 I-th1 小于原負(fù)向激磁閾值電流 I-th,從而導(dǎo)致負(fù)半周波自激振蕩過程將 不會(huì)在原時(shí)刻進(jìn)入飽和區(qū), 而是略有提前, 即鐵芯 C1 工作點(diǎn)將提前進(jìn)入負(fù)向飽和區(qū) C; 同時(shí),由于負(fù)向去磁直流磁通作用,鐵芯 C1 進(jìn)入正向飽和區(qū)需要額外的激磁電流以抵 消負(fù)向直流產(chǎn)生的的負(fù)向磁勢(shì), 使得鐵芯 C1 進(jìn)入正向飽和區(qū)的閾值電流變大,正向飽 和閾值電流滿足 I+th1=I+th-βIp 。在電力系統(tǒng)中,電流測(cè)量對(duì)于確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。泰州交直流電流傳感器廠家
電流傳感器的工作原理有多種,其中一種是通過分流器來工作的。分流器其實(shí)是一個(gè)具有已知?dú)W姆值的電阻器。當(dāng)電流通過分流器時(shí),就會(huì)在分流器上產(chǎn)生一個(gè)電壓,這個(gè)電壓與通過的分流器的電流成正比。這就是歐姆定律的應(yīng)用,即電壓等于電阻乘以電流。利用這個(gè)原理,我們可以準(zhǔn)確地測(cè)量交流和直流電流。 另外一種測(cè)量電流的方法是使用磁場(chǎng)?;魻栃?yīng)電流傳感器就是利用磁場(chǎng)來測(cè)量電流的一種設(shè)備。當(dāng)電流通過一個(gè)導(dǎo)體時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于導(dǎo)體表面的磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與磁場(chǎng)強(qiáng)度成比例的電壓。這個(gè)電壓可以使用安培定律來計(jì)算流過導(dǎo)體的電流量。 電流傳感器的種類很多,有不同的測(cè)量技術(shù),初級(jí)電流也會(huì)因波形、脈沖類型、隔離和電流強(qiáng)度等因素而有所不同。所以在市場(chǎng)上有很多不同類型的電流傳感器可供選擇。在選擇使用電流傳感器時(shí),需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求和條件來選擇適合的電流傳感器。南京高穩(wěn)定性電流傳感器供應(yīng)商磁通門信號(hào)淹沒在強(qiáng)大的變壓器效應(yīng)感應(yīng)電勢(shì)之中。
霍爾(Hall)電流傳感器可以檢測(cè)很大的電流,精度可以達(dá)到0.5%~2%。但是霍爾元件是霍爾傳感器的主要部分,一般霍爾元件的溫度特性差,同時(shí)霍爾元件容易受到外界磁場(chǎng)的干擾,造成測(cè)量誤差。所以霍爾傳感器不適用于溫度高,電磁環(huán)境復(fù)雜的條件下,它的使用范圍受到了很大的限制。Rogowski線圈(羅氏線圈),具有測(cè)量電流范圍大、精度高、無磁性飽和現(xiàn)象、體積小、高頻化、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化等諸多優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用場(chǎng)景很多。羅氏線圈一開始用于磁場(chǎng)測(cè)量,近年來多應(yīng)用于高電壓系統(tǒng)及大脈沖電流中的檢測(cè)。光電組合式羅氏線圈電子式電流互感器的提出在傳統(tǒng)型羅氏線圈的性能基礎(chǔ)上得到了很大的提高。電流互感器(currenttransformer,CT)依據(jù)電磁感應(yīng)原理測(cè)量電流,它非常多的應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電流檢測(cè)中,并且也是電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分。但是電磁感應(yīng)原理只能用于交流電流的測(cè)量,同時(shí)由于存在磁芯,所以在設(shè)計(jì)中需要考慮磁性的飽和問題,磁芯的存在還導(dǎo)致了互感器的體積較大,造價(jià)昂貴。
將一次電流中的直流和交流分量分通道單獨(dú)檢測(cè),研制了四鐵芯六繞組交直 流電流比較儀,交流分量通過傳統(tǒng)的交流比較儀方式進(jìn)行檢測(cè),交流勵(lì)磁檢測(cè)信號(hào)經(jīng)50 Hz 的帶通濾波電路 A1 后輸出至反饋繞組;直流分量通過自平衡式雙鐵芯磁調(diào)制器進(jìn)行 檢測(cè),直流檢測(cè)信號(hào)通過峰差解調(diào)電路對(duì)二次諧波信號(hào)解調(diào),經(jīng)過100 Hz帶通濾波電路 A2 濾除低頻及高頻諧波信號(hào)后經(jīng)信號(hào)放大器放大,然后輸出至反饋繞組,反饋繞組產(chǎn)生的磁勢(shì)與一次電流中直流磁勢(shì)相抵消,從而構(gòu)成零磁通閉環(huán)交直流測(cè)量系統(tǒng)。其研 究認(rèn)為,系統(tǒng)中的交流比較儀與直流比較儀互不影響,可以實(shí)現(xiàn)交直流同時(shí)測(cè)量。該交 直流電流比較儀變比為 2000:1,測(cè)量穩(wěn)態(tài)交流誤差小于10ppm、穩(wěn)態(tài)直流誤差小于 100ppm。但是直流測(cè)量部分采用了傳統(tǒng)的磁調(diào)制技術(shù),其解調(diào)電路和鐵芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成 本略高。加上雙鐵芯磁調(diào)制器存在虛假平衡點(diǎn)等問題,因此零點(diǎn)誤差較大,在一定程度上限制了其使用和發(fā)展霍爾電流傳感器在測(cè)量電流時(shí)可能會(huì)受到噪聲的影響,例如熱噪聲、散粒噪聲和閃爍噪聲等。
傳統(tǒng)磁通門電流傳感器常用偶次諧波檢測(cè)法來檢測(cè)被測(cè)電流值。具體的數(shù)學(xué)模型以及測(cè)量均通過在環(huán)形磁芯上環(huán)繞激磁繞組和感應(yīng)繞組來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。激勵(lì)磁場(chǎng)的瞬時(shí)值方向呈周期性變化,磁芯的磁導(dǎo)率隨激勵(lì)磁場(chǎng)的改變而變化,但是沒有正負(fù)之分。偶次諧波檢測(cè)法是磁通門傳感器檢測(cè)方法中比較直白,比較簡(jiǎn)單也是比較原始的測(cè)量方法,這一方法原理簡(jiǎn)單,易于理解。但是由于在提取偶次諧波過程中需要進(jìn)行選頻放大、相敏整流以及積分環(huán)節(jié),檢測(cè)電路復(fù)雜,精度較低,溫漂較大。對(duì)于工業(yè)應(yīng)用來說,偶次諧波解調(diào)電路具有復(fù)雜性,同時(shí)受到磁材料的工業(yè)性能限制,使用這種傳感器費(fèi)用較高。這種誤差可能由多種因素引起,包括但不限于:溫度變化、電氣噪聲、機(jī)械磨損以及制造過程中的不準(zhǔn)確性。淄博車規(guī)級(jí)電流傳感器定制
磁通門電流傳感器由于其寬頻響特性,可以滿足這些應(yīng)用的需求。泰州交直流電流傳感器廠家
不同于傳統(tǒng)電流比較儀的是,新型交直流電流傳感器改進(jìn)了鐵芯結(jié)構(gòu)及信號(hào)解調(diào)電 路, 增加了環(huán)形鐵芯 C2 及對(duì)其進(jìn)行激磁的是反向放大器 U2,其與環(huán)形鐵芯 C1 及采樣電 阻 RS1 構(gòu)成反向激磁的自激振蕩磁通門傳感器,其作用是用于抵消激磁電壓在其他繞組 中產(chǎn)生的電磁感應(yīng)紋波電流,低通濾波器 LPF 及高通濾波器 HPF 的配合使用將對(duì)采樣 信號(hào)的解調(diào)進(jìn)行優(yōu)化。設(shè)計(jì)的新型交直流電流傳感器為閉環(huán)零磁通交直流電流測(cè)量系統(tǒng)。其中交直流 電流不平衡磁勢(shì)檢測(cè)由零磁通交直流檢測(cè)器測(cè)量, 交流及直流不平衡磁勢(shì)均在同一通道 完成信號(hào)解調(diào)及信號(hào)處理。泰州交直流電流傳感器廠家